L'atmosfera terrestre

La composizione e la struttura dell'atmosfera terrestre

L'atmosfera terrestre è un involucro gassoso che circonda il nostro pianeta, estendendosi per migliaia di chilometri sopra la superficie terrestre. Composta principalmente da azoto (78%) e ossigeno (21%), con tracce di altri gas come l'anidride carbonica, il vapore acqueo e l'argon, l'atmosfera è fondamentale per la vita sulla Terra. La sua densità diminuisce con l'aumento dell'altitudine, e la forza di gravità terrestre la mantiene ancorata al pianeta. L'atmosfera è suddivisa in cinque strati principali: troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera e esosfera, ciascuno con caratteristiche fisiche e chimiche distinte. Questi strati sono separati da zone di transizione chiamate "pause", dove si verifica un cambiamento nella tendenza della variazione di temperatura con l'altitudine.

Caratteristiche degli strati atmosferici

La troposfera, che si estende fino a circa 8-15 km di altitudine, è lo strato più vicino alla superficie terrestre e contiene circa il 75-80% della massa totale dell'atmosfera, inclusa la maggior parte del vapore acqueo. La temperatura in questo strato diminuisce con l'aumento dell'altitudine, e qui si verificano i fenomeni meteorologici. La stratosfera si estende fino a circa 50 km di altitudine e contiene lo strato di ozono, che protegge la vita terrestre dalle radiazioni ultraviolette nocive. In questo strato, la temperatura aumenta con l'altitudine. La mesosfera, che si estende fino a circa 85 km, è caratterizzata da una diminuzione della temperatura con l'altitudine e dalla presenza di fenomeni come le meteore e le nubi nottilucenti. La termosfera, che si estende fino a circa 600 km, è lo strato dove si verifica l'aurora boreale e dove la temperatura aumenta nuovamente con l'altitudine. Infine, l'esosfera è lo strato più esterno, che si estende fino al confine con lo spazio esterno, dove le particelle gassose possono sfuggire all'attrazione terrestre.

Il ciclo idrologico atmosferico

Il ciclo dell'acqua nell'atmosfera inizia con l'evaporazione dell'acqua dalle superfici terrestri e acquatiche e la traspirazione delle piante. Questi processi sono guidati dall'energia solare e portano alla formazione di vapore acqueo, che si condensa formando nuvole e precipita poi sotto forma di pioggia, neve o grandine. Il bilancio idrico atmosferico è fondamentale per il mantenimento dei cicli idrologici globali, che includono non solo i fiumi e i laghi, ma anche gli oceani e le riserve di acqua sotterranea.

Regolazione climatica e termica dell'atmosfera

L'atmosfera terrestre gioca un ruolo essenziale nella regolazione del clima e della temperatura del pianeta. Attraverso processi come l'effetto serra naturale, l'atmosfera trattiene una parte del calore solare, mantenendo la Terra a una temperatura media che permette la vita. La radiazione solare incidente, composta da onde corte, viene in parte riflessa nello spazio e in parte assorbita dall'atmosfera e dalla superficie terrestre. La Terra, a sua volta, emette radiazione infrarossa a onde lunghe, che viene parzialmente trattenuta dai gas serra presenti nell'atmosfera, contribuendo a un bilancio termico stabile.

Fattori che influenzano la temperatura atmosferica

La temperatura atmosferica è influenzata da diversi fattori, tra cui l'altitudine, l'angolo di incidenza dei raggi solari, che varia con la stagione e la latitudine, e la distribuzione geografica di terre e mari. Le masse d'acqua hanno una capacità termica maggiore rispetto alle terre emerse, il che significa che si riscaldano e si raffreddano più lentamente, influenzando il clima delle aree circostanti. La vegetazione gioca un ruolo importante nell'assorbire l'energia solare per la fotosintesi, contribuendo a moderare le temperature locali e a influenzare il ciclo idrologico.

Pressione atmosferica e dinamica dei venti

La pressione atmosferica è la forza esercitata dall'aria sulla superficie terrestre e varia con l'altitudine, la temperatura e l'umidità. Diminuisce con l'aumento dell'altitudine e con l'aumento della temperatura, mentre aumenta con l'aumento dell'umidità. Le differenze di pressione atmosferica tra diverse regioni generano i venti, che si spostano dalle aree di alta pressione verso quelle di bassa pressione, seguendo percorsi influenzati dalla rotazione terrestre (effetto Coriolis). La pressione atmosferica è misurata in ettopascal (hPa), equivalenti a millibar (mb), e le sue variazioni sono rappresentate sulle carte meteorologiche dalle isobare, che collegano punti di uguale pressione atmosferica.